Ce document est destiné à être utilisé pendant la période transitoire relativeà l’application du marquage CE des chevilles métalliques pour béton

ÉDITION 1999

REGLES PROFESSIONNELLES

RECOMMANDATIONS A L’USAGE DES PROFESSIONNELS DE LA CONSTRUCTION

POUR LE DIMENSIONNEMENT DE FIXATIONS

PAR CHEVILLES MÉTALLIQUES POUR BÉTON

Rapporteur Général : LN. JACOBM. KRIMM

Coordination Générale : Commission Technique Chevilles du S.I.O.

Membres de la Commission Technique Chevilles du S.I.O. :

MM. BARTHOMEUF SPITBLANCHET EMHARTDEI TOS CEBTPDIETRICH FISCHERESTEVE EDFFICHEUX SGNHUTTEAU PASCAL-LIEBIGJACOB S.I.O.KRIMM SOCOTECMAY HILTIMESUREUR CSTBGUSMAN RAWL

3

1 - PREAMBULE1.1 Pourquoi ce fascicule1.2 Les Normes1.3 Le Guide d’Agrément Technique Européen (guide d’ATE)1.3.1 Les ATE1.3.2 Les Avis Techniques1.4 Le texte ministériel d’application du guide d’ATE1.5 Mise en application – Points à prendre en compte

2 - LES NORMES NF E 27-815-1, NF E 27-815-2, NF E 27-8162.1 Introduction2.2 Modifications2.3 Nouvelle terminologie2.4 Types de chevilles concernées2.5 Béton

3 - AGREMENT TECHNIQUE EUROPEEN (ATE) CHEVILLES METALLIQUES POUR BETON

3.1 Rappel3.2 Terminologie3.3 Guide d’ATE « chevilles métalliques pour utilisation dans le béton »3.4 Options3.5 Applications3.6 Programmes d’essais et exigences essentielles3.7 Béton fissuré selon le guide d’ATE3.8 Méthodes de conception de l’ancrage

4 - RECOMMANDATIONS D’APPLICATION NATIONALE4.1 Objet des recommandations d’application4.1.1 Champ d’application du guide d’ATE4.1.2 Notion de béton non fissuré ou béton fissuré4.1.3 Choix de la méthode de dimensionnement4.1.3.1 Cas des chevilles sous cahier des charges4.1.3.2 Cas des chevilles sous ATE4.2 Tableau des domaines d’application et des recommandations d’application nationale4.3 Définition du béton non fissuré et du béton fissuré

5 - BIBLIOGRAPHIE

6 - ANNEXE : METHODE DE DIMENSIONNEMENT DES ANCRAGESPAR CHEVILLES

SOMMAIRE

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1.1 Pourquoi ce fascicule ?

Les présentes Règles Professionnelles ont été élaborées au sein de la CommissionTechnique «Chevilles» du S.I.O. qui réunit fabricants de chevilles, utilisateurs, labora-toires d’essais et organismes de contrôles, tous désireux d’apporter des réponses consen-suelles aux questions et problèmes posés par la mise en place progressive de l’AgrémentTechnique Européen (ATE) sur les chevilles.

Le champ d’application de la Directive Européenne 89-106 CEE « Produit de laConstruction » (DPC) couvre les chevilles métalliques pour la fixation dans le béton.Dans le cadre de cette directive, un mandat a été délivré à l’EOTA (OrganisationEuropéenne pour l’Agrément Technique), afin d’établir un guide relatif aux chevilles, envue de permettre d’apposer le marquage CE rendu obligatoire au titre de la DirectiveProduits de la Construction sur les chevilles correspondantes.

Par ailleurs, il existe en France, depuis de nombreuses années, des normes françaises por-tant sur la détermination expérimentale de la résistance des chevilles métalliques à expan-sion.

Les présentes règles professionnelles ont donc pour objet de fixer des recommandationspour le dimensionnement des ancrages effectués à l’aide de chevilles dont les caractéris-tiques ont été évaluées soit suivant les normes françaises, soit suivant le guide d’ATE. Cesrègles professionnelles sont applicables pendant la période transitoire de mise en applica-tion de l’ATE des chevilles métalliques pour le béton.

Au delà de la période transitoire, seules les règles relevant de l’ATE seront applicables etseules les chevilles marquées CE au titre de la DPC pourront être mises sur le marché ; leurutilisation devra prendre en compte les données contenues dans l’ATE correspondant.

Les présentes Règles Professionnelles sont différentes des usages admis actuellement pourles chevilles en circulation, qui reposent en particulier sur le respect des normes françaises,NF E 27-815 et NF E 27-816.

Elles sont également différentes des dispositions du guide établi par l’EOTA pour la déli-vrance de l’ATE, leur objectif étant néanmoins de se rapprocher de ces dernières, afin depréparer fabricants, utilisateurs et organismes de contrôle à appliquer les règles de l’ATE.

1.2 Les normes

A la suite de la publication de la norme expérimentale E 27-815 de juillet 1982, les normessuivantes ont été établies :

• NF E 27-815 décembre 1988Chevilles métalliques à expansion. Essais d’arrachement, interprétation des résultats

• E 27-816 février 1989Chevilles métalliques à expansion. Essais de comportement

PREAMBULE

1

5

Ces normes ont servi de référentiel technique pour la délivrance des cahiers des chargesacceptés par SOCOTEC ainsi qu’à la certification CERTIMECA-CHEVILLES.

Ces normes ont été révisées en 1997 et 1998 et remplacées par les normes :

• NF E 27 815-1 : Novembre 97 – Chevilles métalliquesPartie 1 : Généralités, terminologie, règle de sécurité de conceptiond’un assemblage par cheville

• NF E 27 815-2 : Novembre 97 – Chevilles métalliquesPartie 2 : Essais pour la détermination des résistances caractéristiqueset des distances critiques et minimales

• NF E 27 816 : Juin 98 – Chevilles métalliquesEssais d’aptitude à l’emploi

Elles sont complétées par le document «Méthode de dimensionnement des ancrages par chevillemétallique dans le béton» figurant en Annexe et qui apporte des informations complémentairesaux prescripteurs et utilisateurs sur le dimensionnement des ancrages.

1.3 Le Guide d’Agrément Technique Européen (guide ATE)

1.3.1 - Les A.T.E.

Les chevilles métalliques pour béton font partie des produits couverts par la Directive 89-106 CEE Directive des produits de la construction et, à ce titre, elles font l’objet de laprocédure de l’Agrément Technique Européen (ATE) qui est délivré par un organismed’agrément habilité (en France le CSTB).

Le guide d’Agrément Technique Européen « chevilles métalliques pour béton (ETAG n°001 édition 1997)» a été établi en conformité avec cette directive, il définit les bases del’évaluation des chevilles métalliques de fixation pour béton, pour emploi dans du bétonnon fissuré et dans du béton fissuré.

Au moment de la rédaction des présentes règles, le guide est prévu pour comporter 6 par-ties plus 3 annexes qui font parties intégrantes du guide. Seules les parties 1, 2 et 3 ainsique les annexes ont été publiées dans le cahier 3047 de Mai 1998 du CSTB.

1.3.2 - Les Avis Techniques

Dès 1992, le CSTB, organisme désigné en France pour la délivrance des ATE sur les che-villes, a mis en place les structures nécessaires à la délivrance d’un nouvel Avis Techniquesur les chevilles métalliques de fixation et d’une certification CSTBat associée. Ces AvisTechniques ont été délivrés initialement par la commission « chevilles » du GroupeSpécialisé n° 1 (GS 1) sur la base du guide UEATC de juin 1992. Cependant, lorsque cer-tains articles ont été jugés difficiles d’application ou incomplets, ils ont été abandonnés auprofit des projets de guide d’ATE préparés au sein de l’EOTA. Depuis sa publication en1998, c’est ce guide qui sert de référentiel de l’Avis Technique.

1

6

Cette organisation doit permettre d’opérer un passage rapide de l’Avis Technique à l’ATE.Dans le cas où la cheville fait l’objet d’un ATE, l’Avis Technique, s’il existe, est annulé etla procédure de certification est remplacée par celle de contrôle prévue par le guide d’ATEdans le cadre de l’attestation de conformité et du marquage CE.

1.4 Le texte ministériel d’application du guide d’ATE

De manière générale, les guides d’ATE deviennent d’application obligatoire lorsqu’ils sontacceptés par la Commission de la CEE après consultation du Comité Permanent de laConstruction et lorsqu’ils sont publiés par les Etats membres dans leur langue officielle etfont l’objet d’un arrêté inter ministériel d’application.

Afin de permettre une application progressive de l’ATE en évitant une rupture brutale avecla situation antérieure, les états membres, au moment où ils publient en droit national laliste des produits soumis à l’ATE, prévoient une période transitoire correspondant au délainécessaire pour que les fabricants et distributeurs puissent prendre les dispositions néces-saires pour mettre sur le marché des produits marqués CE. Pendant cette période se côtoie-ront des produits marqués CE et des produits non marqués CE.

1.5 Mise en application – Points à prendre en compte

La différence fondamentale entre l’approche du guide d’ATE et celle des normes envigueur concerne principalement la prise en compte du comportement des chevilles enfonction de l’état de fissuration du béton.

Le guide d’ATE prévoit que les chevilles puissent être testées, soit dans du béton fissuré etdans du béton non fissuré, soit seulement dans du béton non fissuré. Ainsi des chevillespeuvent être conçues pour n’être utilisées que dans du béton non fissuré. Il ne précise pasconcrètement quels ouvrages ou parties d’ouvrage sont à considérer comme fissurés ou nonfissurés.

A la différence de cette approche, les normes françaises ne distinguent pas les deux étatsfissuré et non fissuré, mais prévoient systématiquement un essai de bon fonctionnementdans du béton fissuré pour tenir compte de la fissuration éventuelle du béton.

Par contre, les exigences du guide d’ATE pour les chevilles utilisées dans le béton fissuréétant plus sévères que celles des normes françaises, ceci a pour conséquence de spécifier desvaleurs de charge admissibles suivant le guide d’ATE plus faible que suivant les normesdans le cas d’un béton fissuré. Enfin le guide d’ATE ne précise pas par des exemples, lescas où le béton est ou non fissuré. Il part du postulat que tout béton doit être considérécomme étant fissuré, sauf si il est démontré par le calcul qu’il ne l’est pas.

1

7

Les présentes Règles Professionnelles ont donc pour objet de :

• Expliciter le domaine d’application des chevilles en fonction de la notion de niveau derisque encouru, et en l’étayant par des exemples.

• Indiquer les ouvrages et parties d’ouvrages servant de support à l’ancrage pour lesquels,conventionnellement, on considère que le béton est fissuré ou non fissuré

• Indiquer la méthode de dimensionnement à prendre en compte pour réaliser les ancrages

• Fixer les coefficients complémentaires de sécurité γeq qui permettent d’obtenir la cohé-rence des valeurs de charges entre les chevilles évaluées selon les normes françaises et leschevilles évaluées selon le guide d’ATE.

Au moment de la publication des présentes Règles Professionnelles, les parties 4, 5 et 6 duGuide ne sont pas encore publiées (certaines étant encore à l’état de projet), néanmoins, leprésent document a pris en compte ces types de chevilles afin d’apporter une réponse aussiglobale que possible aux questions qui se poseront au cours de la période transitoire pources produits.

1

8

2.1. Introduction

Ce chapitre fait état des modifications prises en compte dans les nouvelles publications desnormes:

• NF E 27 815-1 : Novembre 97 - Chevilles métalliquesPartie 1 : Généralités, terminologie, règle de sécurité de conceptiond’un assemblage par cheville

• NF E 27 815-2 : Novembre 97 - Chevilles métalliquesPartie 2 : Essais pour la détermination des résistances caractéristiqueset des distances critiques et minimales.

• NF E 27 816 : Juin 98 - Chevilles métalliques - Essais d’aptitude à l’emploi

2.2. Modifications

Par rapport aux documents remplacés (NF E 27-815 - Déc. 88 et E 27-816 - Fév. 89) lesmodifications portent sur :

• Séparation de NF E 27-815 en deux parties (règles de sécurité et essais),• Refonte du texte pour tenir compte du guide UEAtc 92 et des projets du guide ATE,• Extension du domaine d’application aux chevilles métalliques à verrouillage de forme et

aux chevilles chimiques,• Définition des résistances et des distances caractéristiques associées aux coefficients par-

tiels de sécurité,• Utilisation des valeurs caractéristiques pour le dimensionnement d’un assemblage par

cheville,• Prise en compte de l’influence des distances critiques et minimales aux bords libres entre

chevilles et entre groupe de chevilles,• Introduction d’essais d’aptitude à l’emploi en fonction des différentes types de chevilles,• Introduction de l’essai de comportement dans une fissure statique,• Introduction des essais avec couple de serrage maximal,• Introduction du coefficient partiel de sécurité γ2

2.3 Nouvelle terminologie

Au moment de la révision des normes en 1997-98, la terminologie des nouvelles normesa été modifiée afin de l’harmoniser avec celle du Guide d’A.T.E. Le présent tableau établitdonc une correspondance entre les anciennes et les nouvelles notations des symboles.

LES NORMES NF E 27-815-1, NF E 27-815-2, NF E 27-816

2

9

Effort normal (traction axiale)

Effort de cisaillement

Moyenne des charges de ruine pour une série d’essais

Résistance caractéristique de la cheville sous effort d’arrachement

Coefficient partiel de sécurité de la cheville tenant compte de la sécurité de mise en œuvre

Résistance de calcul de la cheville à l’état limite ultime

Résistance de calcul de la cheville à l’état limite de service

Diamètre du trou foré

Profondeur du trou foré au point le plus profond

Profondeur d’ancrage théorique donnée par le fabricant

Profondeur globale d’enfoncement de la cheville dans le béton

Epaisseur de l’élément de construction à fixer

Epaisseur de la couche non porteuse

Couple de serrage nominal ou maximal recommandé pour l’expansion ou la précontrainte de la cheville

Diamètre du filetage de la cheville

Diamètre extérieur de la cheville

Distance entre-axes de chevilles

Distance à un bord libre

Distance entre-axes minimale admissible

Distance aux bords libres minimale admissible

Distance entre-axes critique permettant la transmission de la résistance caractéristique en traction

Distance critique aux bords libres permettant la transmission de la résistance caractéristique (Ccr,N en traction , Ccr,V en cisaillement)

Sollicitation de calcul

Résistance de calcul

Coefficient de réduction de la charge jusqu’à Smin

Coefficient de réduction de la charge jusqu’à Cmin en traction

Coefficient de réduction de la charge jusqu’à Cmin en cisaillement

Coefficient de réduction de la charge tenant compte de l’épaisseur du support, en cisaillement uniquement

Valeur nominale de la limite élastique de l’acier

Résistance nominale à la rupture de l’acier en traction

Valeur moyenne nominale de la résistance à la compression du béton sur cylindre

NV

F tum V t

um N tum

Rk VRk NRk

γ2

Rdu

Rds

d0

h1

hef

hnom

t fix

anon

Tinst

d

dnom

s

c

smin

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scr

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Sd ou Fd

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Ψs

ΨcN

ΨcV

Ψep

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fcm

X

Xp

Xn

d1

t1hv

hs

da

dn

d2

d3

aar

Re

Rm

fc

Nouvelle désignationsuivant normes

révisées en 97/98

Ancienne désignation suivant

normes 88/89

2

10

2.4 Types de chevilles concernés

Dans la version précédente de ces normes d’essais, les chevilles concernées étaient limitées auxchevilles métalliques à expansion par vissage et à expansion par frappe. Le domaine d’applica-tion a été étendu à d’autres types de chevilles métalliques : chevilles à verrouillage de forme etchevilles chimiques.

On distingue maintenant 4 types de chevilles :Type A : Cheville à expansion par vissageType B : Cheville à expansion par frappe (correspondant aux types B et C de l’ancienne version)Type C : Cheville à verrouillage de formeType D : Cheville à scellement chimique

2.5.Béton

Les performances des chevilles métalliques établies à partir des normes NF E 27-815-1,NF E 27-815-2 et NF E 27-816 s’appliquent à une utilisation dans des ouvrages enbéton armés ou non armés, de classe de résistance minimale C20/25 et de classe de résis-tance maximale C50/60 suivant la norme expérimentale P 18-325 exécuté conformé-ment aux règles en vigueur.

2

11

3.1 Rappel

• En avril 1996, délivrance par la Communauté Européenne du mandat donnant missionà l’EOTA de réaliser un guide d’Agrément Technique Européen des chevilles métalliquespour béton.

• En Mai 1998 le document Guide d’Agrément Technique Européen a été publié enFrance par le CSTB (cahiers du CSTB 3047)

• En 1998 délivrance des premiers ATE.

• Un ATE donne présomption de conformité aux exigences essentielles de la Directive desProduits pour la Construction [1] et par voie de conséquence aux Règles de ConstructionFrançaises. L’ATE constitue la spécification technique harmonisée qui, comme la partieharmonisée des Normes Européennes, sert de référence à la procédure d’attestation deconformité à la DPC, matérialisée par le Marquage CE que le fabricant doit apposer surses produits : celui-ci doit donc pour cela respecter ce qui est prescrit dans l’ATE.

• Pour obtenir un ATE, les chevilles doivent faire l’objet d’essais décrit dans le guide d’ATEet doivent faire l’objet de contrôles correspondant au système d’attestation de conformi-té tel que précisé dans le mandat délivré par le Comité Permanent de la Construction :- Système 1 : pour les chevilles relevant des parties 1 à 5- Système 2 : pour les chevilles relevant de la partie 6.

Les exigences correspondant aux différents systèmes d’attestation de conformité sont don-nées dans l’annexe III de la DPC.

3.2 Terminologie

DPC Directive 89-106 CEE Produits de la construction

ATE Agrément Technique EuropéenDocument clé pour les prescripteurs. Il contient le détail des spécifications de lacheville, les caractéristiques de performance et les limites d’application. Il indiquepar rapport à quelle partie du guide d’ATE la cheville est agréée, et quelle optionest couverte pour la catégorie d’utilisation.Il donne également les modalités du système d’attestation de conformité du pro-duit et du marquage CE.

Guide d’ATEGuide d’Agrément Technique Européen [2] - Cahier du CSTB 3047.Cadre pour les procédures d’essais, les évaluations et les méthodes de conception.

Procédure d’Attestation de conformitéProcédure concrétisée par un document appelé « certificat de conformité CE »grâce à laquelle le fabricant de chevilles déclare que l’ensemble de ses produitsconcernés a fait l’objet de détermination des caractéristiques de performancesindiquées dans le mandat pour chacune des Exigences Essentielles à la satisfaction

AGREMENT TECHNIQUE EUROPEEN - CHEVILLES METALLIQUES POUR BETON

3

12

desquelles le produit contribue dans l’ouvrage considéré.

Cette procédure impose la réalisation des essais par un laboratoire notifié, confor-mément à l’option du guide retenue, ainsi qu’un contrôle de la production confor-mément au système d’attestation de conformité imposé par le mandat.

Marquage CE du produit

Marquage réglementaire apposé sur les produits et/ou sur leur emballage, garan-tissant le respect des exigences essentielles de la DPC dans le cadre de l’ATE.

Le marquage CE est le garant de la libre circulation des produits sur l’ensembledu territoire de l’UE.

Le marquage CE signifie que les caractéristiques et spécifications précisées dansl’ATE, en relation avec la satisfaction des Exigences Essentielles applicables auxouvrages ont été déterminées conformément au Guide d’ATE correspondant ;ainsi peuvent être prises en compte l’ensemble des spécifications requises pour res-pecter les réglementations des Etats-Membres. Cela ne dispense pas pour autantl’utilisateur de vérifier au cas par cas la convenance de son choix aux spécificationspropres à son projet en l’occurrence ici la fixation.

3.3 Guide d’ATE “Chevilles métalliques pour utilisation dans le béton”

Les parties suivantes du guide d’ATE sont publiées :Partie 1 : Exigences générales communes à tous les types de chevilles.Partie 2 : Chevilles à expansion par vissage à couple contrôléPartie 3 : Chevilles à verrouillage de formeAnnexe A : Détails des essaisAnnexe B : Essais pour conditions de service admissiblesAnnexe C : Méthodes de conception.

Au moment de la rédaction des présentes règles, d’autres parties sont en cours de publication ou de rédaction : Partie 4 : Chevilles à expansion par déformation contrôlée

(Achèvement prévu fin 1998)Partie 5 : Chevilles à scellement (Achèvement 98/99)Partie 6 : Chevilles pour systèmes légers. (Utilisation redondante - plafonds sus-

pendus, tuyauterie, plateau de câble - façades, etc...) (Achèvement98/99).

3.4 Options

Le guide d’ATE offre 12 options au choix du fabricant, couvrant les nombreux paramètresd’application tels que la résistance du béton et son état (fissuré ou non fissuré), la directionde la charge et les distances au bords et entre chevilles. L’option 1, la plus complète, couvrele maximum de cas d’utilisation et de configuration d’ancrages, l’option 12 est la plusréduite, elle est exclusivement limitée à l’utilisation dans le béton non fissuré et ne tientpas compte des effets de réduction de charge dus aux paramètres tels que proximité desbords, efforts tangentiels, entr’axes réduits, etc …

3

13

Les documents d’accompagnement (notice emballage etc …) doivent préciser le domained’application de la cheville en fonction de l’option retenue par le fabricant pour l’ATE.

Les paramètres d’application pour les options sont mentionnés dans le tableau ci-dessous :

Note 1 :valeur caractéristique de la résistance d’une cheville isolée ou d’un groupe de chevilles.distance à un bord libre garantissant la transmission de la résistance caractéristique d’unecheville isoléedistance entre axes de chevilles garantissant la transmission de la résistance caractéristiqueunitaire de chacune des chevilles distance à un bord libre minimale admissibledistance entre axes minimale admissible

Note 2 :Prendre également en compte le paragraphe 3.8 du présent document

Note 3 :Pour les valeurs de FRk, en plus de la direction, il est tenu compte également des modes deruines tels qu’indiqués dans le guide d’ATE.

3.5 Applications

Conformément à la partie 1 du guide, les applications couvertes sont celles dont ladéfaillance pourrait entraîner un risque pour la vie humaine ou qui pourraient avoir desconséquences économiques graves. Cela signifie que les chevilles agréées peuvent être uti-lisées pour des applications à risque élevé telles que des connexions structurelles.

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6

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12

••••••

••••••

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

••••

••••

••

••

••••••••••••

••••••••••••

••••

••••

••••

••••

A

B

C

A

B

C

Méthode de conception

calcul suivant l’annexe C (2)

FRk en fonction de la direction

(3)

OptionN°

Fissuré et nonfissuré

Non fissuréseule-ment

C20/25seule-ment

C20/25à

C50/60

Valeuruniquede FRk

(1)

ccr(1)

scr(1)

cmin(1)

smin(1)

3

FRkccr

scr

cminsmin

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3.6 Programmes d’essais et exigences essentielles

Les essais ont pour objet de vérifier que les 2 exigences essentielles suivantes sont prises en compte.ER1 Résistance mécanique et stabilitéER4 Sécurité d’utilisationdont le détail est donné dans le tableau 4.1 de la partie I du guide d’ATE.

3.7 Béton fissuré selon le guide d’ATE

Le béton peut être fissuré pour de multiples raisons. Selon le guide d’ATE, on doit vérifiersi le béton est ou non fissuré en calculant les contraintes dans l’ouvrage ou partie d’ouvra-ge devant recevoir l’ancrage (voir paragraphe 4.1 de l’annexe C du guide d’ATE). Si ce calcul n’est pas effectué, le béton doit être considéré comme fissuré.

Note : Chaque état membre de la CEE peut définir ses critères pour évaluer la fissuration oula non fissuration du béton. Des informations sur ce point existent dans les DTU (BAEL,BPEL) et dans les Eurocodes.

3.8 Méthodes de dimensionnement de l’ancrage (appelées « méthode de conception - calcul des ancrages » dans le guide d’ATE)

Dans le guide d’ATE, le principe général de vérification est donné dans l’annexe C du guide.On retrouvera dans le guide d’ATE les valeurs des différents paramètres nécessaires pourappliquer la méthode de conception associée à l’option retenue.

3.8.1 Méthode A

Elle s’applique aux options 1, 2, 7 et 8.Cette méthode de conception prend en compte tous les types possibles de rupture. Elle estplus sophistiquée que les méthodes antérieures et rapproche plus précisément les coeffi-cients de sécurité de l’application retenue.

Il faut vérifier que l’équation Sd ≤ Rd (Sd sollicitation de calcul des actions, et Rd valeurde la résistance de calcul) est satisfaite pour :- toutes les directions de charge traction, cisaillement et oblique- tous les modes de ruines, rupture acier, rupture extraction/glissement, rupture du béton

par cône, par fendage, en bord de dalle ou par effet de levier, en tenant compte ou nonde la présence d’armature.

3.8.2 Méthode B

Elle s’applique aux options 3, 4, 9 et 10.Cette méthode repose sur une approche simplifiée selon laquelle la valeur de calcul de la résistancecaractéristique est considérée indépendante de la direction de la charge et du mode de ruine.

3.8.3 Méthode C

Elle s’applique aux options 5, 6, 11 et 12.La méthode C repose sur une approche encore plus simplifiée que la méthode B dans lamesure où les distances réelles entre axes et à un bord libre doivent être égales ou supé-rieures aux valeurs de scr et ccr.

3

15

3.8.4. Performance des groupes, types de ruine, etc …

La tenue d’une cheville isolée dans le béton est modélisée en utilisant un cône béton dontla surface a une relation directe à la capacité de charge. Les chevilles posées près des bordsou près d’autres chevilles voient une réduction effective de leur performance dans le béton.Le guide d’ATE propose une nouvelle méthode de conception, la Méthode de Capacité duBéton connue sous le nom de « Concrete Capacity » (CC), qui prend le point indiqué ci-dessus en compte par une technique simplifiée où la sur-face du cône béton est représentée par la projection dece cône en forme de pyramide sur la surface de la struc-ture. Pour les chevilles posées près les unes des autres ouprès des bords la surface projetée du groupe est compa-rée à celle d’une cheville isolée et la capacité de charge estréduite en proportion.Ceci est illustré de façon simplifiée ci-après :

Charges de traction - Méthode de Capacité du Béton

Charges de cisaillement - Méthode de Capacité du Béton

3

0,5 s cr

,N0,

5 s cr

,N

0,5 scr,N 0,5 scr,N

1,5 c1

1,5 c1 1,5 c1

1,5 c 1

1,5 c 1

h

12

34

VV

c1c1

Ac,V

0A c,V

0A c.NA c.N

s2 c2 ≤ 1,5 c1

S2

C2

s1c1

s cr,N

scr,N

Surface projetée

Zone de rupture du cône représentée sous

forme de pyramide

Surface projetée pour cheville isolée. Surface projetée pour un groupe de 4 chevillesposées près d’un bord

Surface projetée pour cheville isolée chargée vers un bord Surface projetée pour platine chargée vers un bord

Déplacements

L’ATE donne pour la cheville considérée, les déplacements caractéristiques à prendre encompte vis à vis de l’état limite de service. La valeur des déplacements doit rester dans leslimites indiquées par le prescripteur conformément au chapitre 4.1.3.2 du guide d’ATE.

0,5 scr,N

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4.1 Objet des recommandations d’applicationConformément au paragraphe 1.5 du préambule, les recommandations présentées dans cedocument ont pour objet de clarifier les points suivants :

4.1.1 Champ d’application du guide d’ATELe guide d’ATE vise les chevilles métalliques de fixation pour le béton (mécaniques et chi-miques) devant satisfaire les Exigences Essentielles (ER) de la Directive des Produits deConstruction (DPC).

Les Exigences Essentielles relatives aux chevilles de fixation concernent la résistance méca-nique et la stabilité de la construction dans lesquelles sont utilisées les fixations (ER1), ainsique la sécurité d’utilisation (ER4).

Ces exigences couvrent en fait un très large domaine d’emploi dont les limites ne sont pasclairement fixées par le guide d’ATE.

Le présent document a donc pour objet de classifier les domaines d’emploi en différenciantles applications par niveaux de risques, et d’illustrer ces domaines d’emplois par desexemples (voir § 4.2.1)

4.1.2. Notion de béton non fissuré ou béton fissuré

A la différence des normes françaises qui prévoient systématiquement pour tous les cas unessai dans le béton fissuré en tant qu’essai de comportement (fissure 0,2mm), le guided’ATE pour les chevilles utilisables dans le béton fissuré demande de réaliser des essais dansdes fissures de 0,3mm (essais de conditions admissibles) ainsi que des essais d’aptitude àl’emploi validant le fonctionnement de la cheville, d’une part dans des fissures 0,5mm,d’autre part lors de variations de largeur de fissure (entre 0,1 et 0,3mm).

De plus, la définition de la fissuration du béton est donnée dans le guide d’ATE par uneformule de calcul théorique (Annexe C, paragraphe 4.1) mais difficilement applicable d’unpoint de vue pratique. Aussi, il était nécessaire de définir les ouvrages ou parties d’ouvragesservant de support à l’ancrage pour lesquels, conventionnellement, on considère que lebéton est non fissuré ou fissuré (voir paragraphe 4.3).

Pour les chevilles utilisées dans le béton non fissuré, il n’est pas prévu d’essai dans les fis-sures.

Dans le but de rapprocher les niveaux de sécurité, en particulier dans le béton fissuré, entreles normes françaises et le guide d’ATE pendant la période transitoire, il a été convenud’appliquer une méthode simplifiée de calcul des ancrages par chevilles et de fixer un coef-ficient de sécurité supplémentaire : γ eq.

Pour la résistance au cisaillement et en oblique, on prend γ eq = 1,0 quel que soit l’étatde fissuration.

RECOMMANDATIONS D’APPLICATION NATIONALE

4

17

4.1.3. Choix de la méthode de dimensionnement

4.1.3.1 Cas des chevilles sous cahier des charges

Pour répondre à la demande des bureaux d’études et des utilisateurs, il a été jugé nécessai-re d’établir une méthode de dimensionnement des ancrages pour les cas les plus courantsd’utilisation des chevilles.

Cette méthode de dimensionnement fait l’objet de l’annexe « Méthode de dimensionne-ment des ancrages par cheville ».

La méthode est décrite en détail dans l’annexe ci-jointe. Elle s’applique aux chevilles éva-luées suivant les normes françaises.

4.1.3.2 Cas des chevilles sous ATE

Pour les chevilles évaluées suivant le guide d’ATE, le dimensionnement sera effectué sui-vant l’annexe C de ce guide pour les applications à risque élevé en fonction de l’optionretenue. Pour les applications à risque modéré, dans l’attente de publication de la partie 6,le dimensionnement pourra s’effectuer suivant le document en annexe.

La résistance de calcul de la cheville est alors à redéfinir suivant l’un des cas suivants :

Cas 1La cheville a été évaluée suivant les options 7 à 12 du guide d’ATE (béton non fissuré seu-lement)La résistance de calcul est à corriger par un essai complémentaire dans une fissure 0,2 mmminimum suivant NF E 27-816

Cas 2La cheville a été évaluée suivant les options 1 à 6 du guide d’ATE (béton fissuré et non fissu-ré). La résistance de calcul dans le béton non fissuré est alors à corriger par l’essai ligne 3 dutableau 5.4 du guide d’ATE (déjà effectué) dans une fissure à bord parallèle de 0,3 mm.

4

18

4

Rk : Charge caractéristique selon la norme française (NFE 27-815 & NFE 27-816)Rk1 : Charge caractéristique en béton non fissuré (guide d’ATE parties 1 à 5)Rk2 : Charge caractéristique en béton fissuré (guide d’ATE parties 1 à 5)

(1) Selon tableau 2(2) Le guide et les normes ne couvrant pas ces cas d’utilisation, lesle cas échéant, d’essais complémentaires afin de vérifier leur bon

Applications à risque élevé

• Risque de pertes en vieshumaines «réel»

• Conséquences économiquesnotables

• Aptitude de l’ouvrage à remplir ses fonctions compromise

- fixation de poteaux métalliques sur massif béton- fixation de poutres (métalliques ou bois) sur poteaux ou voiles béton- fixation d’éléments de façade lourds (panneaux préfa, pierres agraphées)- fixation de profilés d’ossature (murs rideaux, bardages rapportés)- fixation de plafonds circulables (dalle)- fixation de garde-corps, rembardes de sécurité- fixation de candelâbres, panneaux publicitaires sur pieds, panneaux de

signalisation autoroutiers...)- fixation d’éléments d’équipements lourds (sanitaires, ventilation,

chauffage, ascenseur...)- fixation d’engins de levage et manutention ex. ponts roulants (2)- fixation de points d’ancrage individuels et lignes de vie, filets de sécurité(2)- fixation pour mur d’escalade (2)- ancrage de levage d’éléments préfabriqués- fixation d’échafaudage (suspendus) - fixation provisoire de chantier (étais, tire-pousse de banches, coffrages)(2)

TABLEAU 1 - DOMAINES D’APPLICATION – RECOMMANDATIONS

Exemples (à titre indicatif)Domaine d’application

Applications à risque modéré

• Risque de pertes en vieshumaines « négligeable »

• Conséquences économiquesfaibles

• Dommages localisés

- fixation d’éléments de suspente légers (tuyauterie, gaine de ventilation...)- fixation de plafonds isophoniques- rails de supportage- fixation d’éléments de façade légers (vétures, bardage léger)- fixation complémentaire pour échafaudage non bâché (2)- fixation d’éléments d’équipements individuels ou collectifs légers (sani-

taires, chauffage, chemins de câble...)

Applications sans risque

Pas d’exigences vis à vis de la sécurité de l’ouvrage ou des personnes

- fixation d’isolants (seuls)- fixation de faux-plafonds légers (staff)- fixation de luminaires légers- fixation d’éléments de décoration (parements, plinthes...)

19

4

4.2 Tableau des domaines d’application etdes recommandations d’applicationnationale

Le tableau 1 comporte deux grandes par-ties :• le domaine d’application avec des

exemples associés• les méthodes de dimensionnement

Le domaine d’application se divise luimême en trois parties distinctes repre-nant les notions du guide d’ATE :

Applications à risque élevé :- risque de pertes en vies humaines «réel»- conséquences économiques notables - aptitude de l’ouvrage à remplir ses fonc-

tions compromise

Applications à risque modéré :- risque de pertes en vies humaines

«négligeable»- conséquences économiques faibles- dommages localisés

Applications sans risque : - pas d’exigences vis à vis de la sécurité de

l’ouvrage ou des personnes

Au regard de ces applications, il a étéjugé nécessaire d’apporter des exemplescourants. Ces exemples sont donnés àtitre indicatif et ne prétendent pas cou-vrir tous les cas de figure.

Notamment, certains des exemples don-nés dans le tableau peuvent être classésdans des niveaux de risques différentsselon l’application de la cheville et entenant compte de l’analyse des sollicita-tions et des risques encourus par ou sousla responsabilité du concepteur.

Pour certaines sollicitations (dynamique,séisme, chocs, fatigue) ne pouvant êtreassimilées à des charges quasi statiques, ily a lieu de prendre des dispositions oujustifications complémentaires.

chevilles retenues devront, soit satisfaire à des spécifications particulières, soit faire l’objet, comportement aux sollicitations dynamiques ou de fatigue.

D’APPLICATION NATIONALE

Rk / γeq

Avec- Cas général :

Tract.Cisail.Obl.

- Chevilles verrouillage de forme :

Tract.Cisail.Obl.

Méthode de dimensionnement

en annexe

Rk / γeq

Avec- Cas général :

Tract.Cisail.Obl.

- Chevilles verrouillage de forme :

Tract.Cisail.Obl.

Méthode de dimensionnement

en annexe

Rk1

+Méthodes

A/B/C

+marquage

CE

Rk2

+Méthodes

A/B/C

+marquage

CE

fissuré(1) non fissuré(1)

ATE selon EOTA

fissuré(1)

Rk / γeq

γeq = 1,0

Méthode de dimensionnement

en Annexe

Idem application risqueélevé ou appliquer § 4.1.3.2

des présentes règles

Méthode de dimensionnement

en Annexe

NON VISE(catalogue fabricant)

NON VISE(catalogue fabricant)

γeq

γeq

γeq

γeq

= 1,4= 1,0= 1,0

= 1,1= 1,0= 1,0

= 1,0= 1,0= 1,0

= 1,0= 1,0= 1,0

non fissuré(1)

Cahier des Charges selon NF

Période transitoire

20

4.3 Définition du béton non fissuré et du béton fissuré

A défaut de disposer des éléments permettant de vérifier l’inéquation donnée dans le guided’ATE, le tableau ci-dessous peut être utilisé.

Le tableau 2 ci-dessous est une méthode conventionnelle pour la définition des ouvragesou parties d’ouvrages servant de support à l’ancrage pour lesquels on considère que lebéton est, soit non fissuré, soit fissuré.

5

Ouvrages ou parties d’ouvrage support d’ancrage Etat du bétonnon fissuré fissuré

Elément fléchi (dalle, longrine, poutre, panne) :- en béton armé- en béton précontraint *

Mur extérieur de bâtiment :- non armé (selon BAEL) ou avec armature de peau- en béton armé *

Mur intérieur de bâtiment

Poteau de rive ou d’anglePoteau intérieur **

Dallage radier

Zones de clavetage d’une construction réalisée à base d’éléments préfabriqués

Extrémité d’éléments fléchis (ex : nez de balcon en porte à faux)

Cuvelage

•

••

•

••

•

•

•

••

IMPORTANT :Pour les parties d’ouvrages non explicitement citées dans ce tableau, il appartient auconcepteur de les rapprocher d’un des cas définis ci-dessus. Dans le doute, il devra soit véri-fier l’état de fissuration de son ouvrage selon les codes de calculs en vigueur, soit considérerque le béton est fissuré.

5 - BIBLIOGRAPHIE1 - Directive Européenne des Produits pour la Construction (89/106/EEC)2 - Guide d’Agrément Technique Européen – Cahier du CSTB 3047 - Livraison 389 - Mai 19983 - Commission de la Communauté Européenne : Eurocode 2 – Conception des structures béton -

* Dans le cas ou le poseur ne peut avoir la connaissance de la nature du béton (précontraint, armé), ce béton sera considéré comme fissuré.** Sur prescription du bureau d’étude, le classement peut être modifié (cas par exemple de poteau intérieur participant au contreventement des bâtiments).

TABLEAU 2 : CLASSIFICATION DES OUVRAGES EN FONCTION DE LEUR PROBABILITE DE FISSURATION

21

Recommandations à l’usage des professionnels de la construction pour le dimensionnement de fixations par chevilles métalliques pour béton

Méthodes de dimensionnement des ancrages par chevillesmétalliques pour béton

ANNEXE

REGLES PROFESSIONNELLES

6

22

1 Domaine d’application2 Références normatives3 Définitions et symboles3.1 Symboles3.2 Définitions4 Hypothèses de base pour le dimensionnement 44.1 Support en béton4.2 Types et directions des sollicitations5 Principes de conception et de sécurité5.1 Généralités5.2 Sollicitations de calcul à l’état limite ultime, Sdu

5.3 Sollicitations de calcul à l’état limite de service, Sds

5.4 Résistance de calcul 6 Moment fléchissant6.1 Généralité6.2 Moment de flexion agissant (MSd)6.3 Moment résistant dans le cas de la flexion simple6.4 Moment résistant dans le cas de la flexion combinée avec une charge de traction

1 Domaine d’application

Le présent document expose les principes de dimensionnement des ancrages par chevilles métal-liques visées par les normes NF E 27-815-1, NF E 27-815-2 et NF E 27-816.

Ces principes de dimensionnement s’appliquent à des chevilles isolées et à des chevilles appartenantà un même groupe constitué de chevilles identiques ; ils s’appliquent aux cas de platines voisinespour lesquelles la distance entre les chevilles les plus proches appartenant à deux platines différentesest supérieure au scr le plus défavorable des chevilles de l’une ou de l’autre platine. Toutefois onpourra envisager une distance réduite jusqu’à une distance correspondant au maximum du smin deschevilles à considérer sur justification particulière qui tiendra compte de l’influence réciproqued’une platine sur l’autre et de l’influence de l’épaisseur du support.

Ces principes de dimensionnement s’appliquent à des charges statiques ou quasi-statiques, c’est àdire pouvant être assimilées à des charges statiques.

Le présent document ne traite pas des cas de charges dynamiques, séismes, chocs ne pouvant êtreassimilés à des charges quasi-statiques; il ne traite pas non plus de la fatigue.

Ces principes de dimensionnement ont été établis sur la base des hypothèses données à l’article 4des présentes règles.

6

SOMMAIRE

23

2 Références normatives

Ce document comporte par référence datée ou non datée des dispositions d’autres publications. Cesréférences normatives sont citées aux endroits appropriés dans le texte et les publications sont énu-mérées ci-après. Pour les références datées, les amendements ou révisions ultérieurs de l’une quel-conque de ces publications ne s’appliquent à ce document que s’ils y ont été incorporés par amen-dement ou révision. Pour les références non datées, la dernière édition de la publication à laquelleil est fait référence s’applique.

NF E 27-815-1 Chevilles métalliques - Partie 1 : Généralités, terminologie, règles de sécurité deconception d’un assemblage par cheville

NF E 27-815-2 Chevilles métalliques - Partie 2 : Essais pour la détermination des résistancescaractéristiques et des distances critiques

NF E 27-816 Chevilles métalliques – Essais d’aptitude à l’emploi

NF P 06-001 Bases de calcul des constructions - Charges d’exploitation des bâtiments

P 06-002 Règle NV 65 et annexes - Règles définissant les effets de la neige et du vent surles constructions et annexes - Règles n°84 actions de la neige sur les construc-tions

P 06-004 Bases de calcul des constructions - Charges permanentes et charges d’exploita-tion dues aux forces de pesanteur

P 06-006 Règle 84 modifiée 95 - Actions de la neige sur les constructions

XP ENV 1991-1 Eurocode 1 “Bases de calcul et actions sur les structures” et Documentd’Application Nationale - Partie 1 : Bases de calcul (indice de classement :P 06-101)

XP ENV 1992-1-1 Eurocode 2 “Calcul des structures en béton” (indice de classement :P 18-711)

P 18-325 Béton - Performances, production, mise en oeuvre et critères de conformité(ENV 206)

P 18-702 DTU Règles BAEL 91

3 Définitions et symboles

3.1 Symboles

Les symboles utilisés dans le présent document sont définis dans la norme NF E 27-815-1.

3.2 Définitions

Pour les besoins du présent document, les définitions suivantes s’appliquent :

3.2.1 action statique:

Action qui ne provoque pas d’accélération significative de la structure ou d’éléments structuraux.

3.2.2 action dynamique :

Action qui provoque une accélération significative de la structure ou d’éléments structuraux.

3.2.3 action quasi-statique :

Action dynamique pouvant être décrite par un modèle statique incluant les effets dynamiques.

6

24

4 Hypothèses de base pour le dimensionnement

4.1 Support en béton

Le matériau support est un béton armé ou non dont la classe de résistance est comprise entreC20/25 et C50/60 selon la norme P 18-325. Son épaisseur est de 100 mm au minimum et supé-rieure ou égale à 2hef.

4.2 Types et directions des sollicitations

4.2.1 Types

Les combinaisons d’actions les plus couramment rencontrées comprennent des actions permanentes(poids propre, charges d’exploitation à demeure,...), des actions variables d’accompagnement(charges d’exploitation, neige, vent, température,...) et le cas échéant des actions accidentelles.

4.2.2 Directions

La direction d’un effort est déterminée par l’angle α

Lorsque 0°≤ α ≤ 30°, l’effort est assimilé à un effort de traction.Lorsque 30°< α < 60°, l’effort est assimilé à un effort oblique.Lorsque 60°≤ α ≤ 90°, l’effort est assimilé à un effort de cisaillement.

5 Principes de conception et de sécurité

5.1 Généralités

Dans la conception des ancrages, il y a lieu d’appliquer le concept des coefficients partiels desécurité qui figure dans les Eurocodes.

Le principe de dimensionnement consiste à vérifier à l’état limite de service et à l’état limite ultime :

où :

Sd est la sollicitation de calcul, (Nsd en traction, Vsd en cisaillement et Fsd en traction oblique)

et Rd est la résistance de calcul.

Sd ≤ Rd

Figure 1

F

6

25

La sollicitation de calcul représente les effets des actions agissant sur une structure, pondérées pardes coefficients partiels de sécurité donnés par les Eurocodes.

Dans le cas où les actions ne sont pas nécessairement concomitantes, il y a lieu de vérifier lesancrages pour chaque action considérée seule et pour toutes les combinaisons d’actions possibles.

5.2 Sollicitations de calcul à l’état limite ultime, Sdu

5.2.1 Cas simple : poids propre Gk et charge d’exploitation Qk

Le poids propre Gk est défini suivant la norme P 06-004 et la charge d’exploitation Qk suivant lanorme NF P 06-001.

Les coefficients partiels de sécurité γG et γQ prennent comme valeurs 1,35 et 1,5 respectivement.

5.2.2 Cas complexe : poids propre Gk et combinaison de deux charges variables (une charge d’ex-

ploitation Qk et une charge due au vent Wk par exemple)

L’action variable de base est suivant les cas, soit la charge d’exploitation Qk, soit l’action du vent Wk.

- Dans le cas où la charge d’exploitation est à considérer comme la charge variable de base et leseffets du vent comme charge variable d’accompagnement, la sollicitation de calcul à l’état limiteultime se calcule de la façon suivante :

- Dans le cas où les effets du vent sont à considérer comme la charge variable de base et la charged’exploitation comme la charge variable d’accompagnement, la sollicitation de calcul à l’étatlimite ultime se calcule de la façon suivante :

Les coefficients de combinaison Ψ dépendent de la durée et de la fréquence d’application de l’ac-tion variable. Ils sont définis pour des bâtiments non industriels et industriels dans les Eurocodes.

D’autres types de charges variables peuvent être pris en compte : - Actions de la neige définies dans la norme P 06-002,- Actions des gradients thermiques.

5.3 Sollicitations de calcul à l’état limite de service, Sds

Les coefficients partiels de sécurité pour l’état limite de service sont égaux à 1, sauf spécificationcontraire.

Sdu = γG x Gk + γQ x Qk

Sdu = 1,35 x Gk + 1,5 x Qk + 1,5 x Ψ x Wk

Sdu = 1,35 x Gk + 1,5 x Wk + 1,5 x Ψ x Qk

Sds = Gk + Qk

6

26

5.4 Résistance de calcul

5.4.1 Coefficient partiel de sécurité pour la résistance de la cheville

γ2 est le coefficient partiel de sécurité spécifique à la cheville. Il tient compte de la sécurité de mise

en oeuvre, et il est déterminé d’après les résultats d’essai conformément à la norme NF E 27-816.

5.4.2 Résistance de calcul

La résistance de calcul aux états limites est calculée à partir des résistances caractéristiques de la che-ville :

- la résistance de calcul à l’état limite ultime, Rdu, est égale à :

- la résistance de calcul à l’état limite de service, Rds, est égale à :

Le calcul se fait à partir de la résistance à l’état limite de service et ultime et des coefficients de réduc-tion tenant compte de l’implantation de la cheville :

avec :

- Π(produit des coefficients)

- Ψs (coefficient de réduction de charge jusqu’à Smin)

- ΨcN (coefficient de réduction de charge jusqu’à Cmin en traction)

- ΨcV (coefficient de réduction de charge jusqu’à Cmin en cisaillement dirigé vers le bord)

- Ψep (coefficient de réduction tenant compte de l’épaisseur du support, en cisaillement dirigé versle bord uniquement)

Cette formule s’applique en traction, en cisaillement et en oblique.

5.4.2.1 Influence du bord libre

Dans le cas de sollicitations de direction quelconque, l’effort est décomposé en un effort de traction et enun effort de cisaillement suivant la convention adoptée en 4.2.2. en tenant compte de l’angle α

Dans les cas pour lesquels la présence d’un bord de béton est à considérer, le coefficient de réduc-tion est déterminé de la façon suivante (voir figure 2) :

- pour une sollicitation de direction 30° < α < 60° (voir 4.2.2), si la composante de cisaillement est

située dans la zone 1 , il convient d’adopter ΨcV . Si elle est située dans la zone 2 , il convient

d’adopter ΨcN (voir figure 2).

Rdu = Rk /(1,8 x γ2)

Rds = Rk /(2,5 x γ2)

Rd réduit = Rd x ΠΨs x ΠΨcN x ΠΨcV x Ψep

6

27

- pour une sollicitation de direction 0° ≤ α ≤ 30° (voir 4.2.2), il convient d’adopter ΨcN

- pour une sollicitation de direction 60° ≤ α ≤ 90° (voir 4.2.2), il convient d’adopter ΨcV

ΨcN et ΨcV sont des coefficients de réduction de charge déterminés par les essais décrits dans lanorme NF E 27-815-2.

5.4.2.2 Influence de l’épaisseur du support

Dans le cas de sollicitation de direction 60° ≤ α ≤ 90° dirigée vers le bord, il est nécessaire de tenir

compte de l’influence de l’épaisseur h du support. Lorsque la distance au bord libre est inférieure à

10 hef et que l’épaisseur du support est réduite (hmin ≤ h ≤ 1,5 c1), la résistance de calcul de la che-

ville est réduite par un coefficient complémentaire Ψep.

Ce coefficient Ψep permet de réduire les valeurs en cisaillement déterminées suivant les normes NFE 27-815-1, NF E 27-815-2 et NF E 27-816 pour se placer en sécurité par rapport à un dimen-sionnement suivant la méthode A du guide d’ATE (Annexe C).

• La détermination du coefficient Ψep est à établir au cas par cas, selon le type de cheville et le dia-mètre considéré suivant les prescriptions du fabricant.

• Dans le cas où la distance au bord libre est supérieure à 10 hef, il n’y a plus de réduction

Ψep = 1

• A défaut de justification particulière proposée par le fabricant, ce coefficient sera au plus égal à

- pour cmin ≤ c1 ≤ ccr,V :

- pour ccr,V < c1 < 10 hef : Ψep sera interpolé linéairement entre la valeur correspondant

à la distance ccr,V pour laquelle

et la valeur correspondant à la distance 10 hef pour laquelle Ψep= 1

• Lorsque la composante de cisaillement (résultante) sollicite deux bords libres (cas d’un angle), lecoefficient Ψep n’est à prendre en compte qu’une seule fois.

Terminologie :

h : épaisseur du support en béton,

hmin : épaisseur minimale du support en béton,

cmin : distance aux bords libres minimale admissible pour un effort de cisaillement,

c1 : distance au bord libre dans la direction de l’effort de cisaillement.

Ψep = 0,4 h + 0,15 ≤ 1c1

Ψep = 0,4 h + 0,15 ccr,V

Figure 2

6

Zone 1 Zone 2

28

5.4.2.3 Exemples de cas courants

La figure 3 illustre les cas courants.

Cheville isolée sans influence de bord ou d’entre-axe

Cheville isolée près du bord de dalle c1sans influence de l’épaisseur du support

Paire de chevilles dans un anglePas d’influence d’entre-axeCalcul sur la cheville déterminante n°1

Groupe de 4 chevilles dans un angleInfluence d’entre-axe horizontalCalcul sur la cheville déterminante n°3

Figure 3 : Exemples de résistances de calcul pour des implantations particulières

NR réduite = NR Ψs(s1) ΨcN(c1) ΨcN(c2)

VR réduite = VR Ψs(s1) ΨcV(c1) ΨcV(c2) Ψep

FR réduite = FR Ψs(s1) ΨcV(c1) ΨcN(c2)

NR réduite = NR

VR réduite = VR Ψep

FR réduite = FR

NR réduite = NR ΨcN(c1)

VR réduite = VR ΨcV(c1)

FR réduite = FR ΨcV(c1)

NR réduite = NR ΨcN(c1) ΨcN(c2)

VR réduite = VR ΨcV(c1) ΨcV(c2) Ψep

FR réduite = FR ΨcV(c1) ΨcN(c2)

1 2 3 4

1 2

≥ ccr,N - cas traction≥ ccr,V - cas cisaillement/oblique c1 ≤ ccr,N ou Ccr,V

h > hmin hmin = 2 hef ( ≥100 mm) h > 1,5 C1

c1 ≤ ccr,N

ou ccr,V ≥ scr

c1 ≤ ccr,N

ou ccr,V s1

c2 ≤ ccr,N

ou ccr,V

c2 ≤ ccr,N

ou ccr,V

≥ scr

h > hmin hmin = 2 hef h > hmin hmin = 2 hef

≥ ccr,N - cas traction≥ ccr,V - cas cisaillement/oblique

≥ ccr,N - cas traction≥ ccr,V - cas cisaillement/oblique

Figure 3 a

Figure 3 c

Figure 3 b

Figure 3 d

6

29

6 Moment fléchissant

6.1 Généralité

Le principe de calcul du moment fléchissant consiste à vérifier à l’état limite de service et à l’étatlimite ultime :

MSd ≤ MRd où : MSd : Moment de flexion agissantMRd : Moment résistant de calcul

La vérification de la résistance de la tige métallique de la cheville peut se faire suivant les principesdécrits en 6.2, 6.3 et 6.4.

6.2 Moment de flexion agissant (MSd)

Une fois l’expansion de la cheville réalisée, deux cas sont à considérer :a) Cheville sans serrage par rapport à la surface libre du béton (voir figure 4).b) Cheville avec serrage par rapport à la surface libre du béton (voir figure 5).

avec :I = a3 + e1

e1 : distance entre l’application de la charge de cisaillement et la surface libre du béton,a3 = 0,5 d (cas de la figure 4),a3 = 0 (cas de la figure 5),d : diamètre boulon/ filetage de la cheville.αM = 1,0 pour le cas de pièce à fixer sans guidage (cas de la figure 6),αM = 2,0 pour le cas de pièce à fixer guidée dans le sens de la charge de cisaillement (cas de lafigure 7)

MSd = VSd I

αM

αM = 1,0 αM = 2,0

Figure 4 Figure 5 Cheville V

I = e1 I

e1a3

d d

tfix tfix

Cheville V

Pièce à fixer

VPièce à fixer

VFigure 6 Figure 7

6

30

6.3 Moment résistant dans le cas de la flexion simple

Le moment résistant de calcul à l’état limite ultime MRdu est égal au produit du module d’inertie

en flexion (Iαβ / v) de la section résistante considérée par la valeur nominale de la limite élastique

de l’acier fyk de la cheville, divisé par un coefficient de sécurité soit :

γMd = 1 si le filetage est obtenu par déformation

γMd = 1,2 si le filetage est obtenu par enlèvement de matière.

Le moment résistant de calcul à l’état limite de service MRds est égal au moment résistant de calculà l’état limite ultime divisé par 1,4 :

Les sollicitations à l’état limite ultime ou à l’état limite de service doivent être inférieures aux valeursci-dessus.

6.4 Moment résistant dans le cas de la flexion combinée avec une charge de traction

Le moment résistant de calcul à l’état limite ultime MRdu est égal à :

γMd = 1 si le filetage est obtenu par déformation

γMd = 1,2 si le filetage est obtenu par enlèvement de matière.

Le moment résistant de calcul à l’état limite de service MRds est égal au moment résistant de calculà l’état limite ultime divisé par 1,4 :

Les sollicitations à l’état limite ultime ou à l’état limite de service doivent être inférieures aux valeursci-dessus.

Iαβv x fyk

γMd

MRdu =

Iαβv x fyk

γMd

MRdu =

MRdu

1,4MRds =

MRdu

1,4MRds =

Ndu

Asfyk

γMd

1 -

6

Membre de la Fédération des Industries MécaniquesMembre des Comités Européens de l’outillage :

CEO – ECTA – EPTA – PNEUROP

SYNDICAT DE L’INDUSTRIE DE L’OUTILLAGE(outils à main, mécaniques et portatifs)

F I X A T I O N S

®